專利名稱：一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體或氣體的調(diào)壓閥的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在目前國內(nèi)外市場(chǎng)上，大流量的調(diào)壓器(如流量大于100 Nm3/h)多采用傳統(tǒng)的膜片式結(jié)構(gòu)，對(duì)通常的工業(yè)應(yīng)用，由于工況單一，使用條件簡(jiǎn)單，使用壽命要求不高，膜片式結(jié)構(gòu)是合適的。但是，隨著各種燃料氣體如壓縮天然氣(CNG)或液體如液化天然氣(LNG)等在汽車工業(yè)上的應(yīng)用，傳統(tǒng)的膜片式調(diào)壓器在復(fù)雜的工況下，往往顯示出諸多弊端，如膜片的破裂、磨損；對(duì)低溫環(huán)境的不適應(yīng)；以及大流量、強(qiáng)氣流的振動(dòng)等等，直接影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。而市場(chǎng)上其它結(jié)構(gòu)，如活塞式結(jié)構(gòu)，多采用多級(jí)減壓，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；波紋管結(jié)構(gòu)，對(duì)波紋管要求高，成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其目的是使調(diào)壓閥適用于不同的輸入壓力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明所提供的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，所述的調(diào)壓閥包括閥體、閥蓋、閥芯組件、輸入通道、輸出通道，所述的閥芯組件為模塊化的結(jié)構(gòu)，即:所述的閥芯組件包括閥芯，所述的閥芯安裝在閥座上，所述的閥座通過密封螺母安裝在所述的閥體中。所述的模塊化的結(jié)構(gòu)還包括密封圈、平衡彈簧、小密封圈、小密封環(huán)及壓桿；所述的密封圈設(shè)在閥體與密封螺母的接觸面上；所述的小密封圈和小密封環(huán)設(shè)在所述的密封螺母與閥座的接觸面上；所述的壓桿的一端與所述的平衡彈簧接觸，另一端與活塞接觸，從而形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，并通過閥芯的開合使輸入通道和輸出通道實(shí)現(xiàn)通斷。所述的模塊化結(jié)構(gòu)可以整體置換，或通過修改其中的某個(gè)或多個(gè)元件，形成新的模塊化結(jié)構(gòu)，以滿足不同的壓力和流量的要求，或方便維修，而不需要對(duì)調(diào)壓閥其它部件做任何更改。所述的活塞通過彈簧座與調(diào)節(jié)彈簧接觸。所述的彈簧座通過彈簧座鎖緊螺母緊固在所述的活塞上。所述的調(diào)節(jié)彈簧通過滑塊及鋼球支承在調(diào)節(jié)螺桿上；所述的調(diào)節(jié)螺桿通過鎖緊螺母固定在所述的閥蓋上。所述的壓桿上設(shè)有通氣孔，將所述的閥芯兩端的兩個(gè)減壓室連通。所述 的閥體中設(shè)有隔板，在所述的隔板上，設(shè)有文丘里管，所述的隔板將所述的輸出通道與活塞所在的腔體分割；在所述的隔板上設(shè)文丘里管，將所述的輸出通道與活塞所在的腔體聯(lián)通。所述的隔板通過螺釘固定在所述的閥體上。所述的活塞與閥體的接觸面上，設(shè)有密封環(huán)和活塞密封圈。所述的閥蓋上，設(shè)有平衡接頭。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)單級(jí)減壓，減壓腔采用活塞式結(jié)構(gòu)，其活塞組件不同于傳統(tǒng)的膜片式結(jié)構(gòu)，從而減少了因大流量、大壓力波動(dòng)對(duì)膜片的損壞的風(fēng)險(xiǎn)；其活塞組件通過采用特殊的密封結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，因而彌補(bǔ)了活塞結(jié)構(gòu)相對(duì)于膜片結(jié)構(gòu)反應(yīng)滯后的缺點(diǎn)；閥的芯軸同時(shí)具有平衡式調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)，使得不同的進(jìn)口壓力的波動(dòng)對(duì)出口壓力的調(diào)節(jié)、穩(wěn)定幾乎沒有影響；與此同時(shí)，閥的出口處設(shè)有文丘里管，使得不同的流量需求，對(duì)出口壓力的影響很小。因此，實(shí)現(xiàn)了不同工況下的減壓、穩(wěn)壓效果；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封環(huán)節(jié)少，反應(yīng)靈敏，流量大，輸出壓力穩(wěn)定，可適用于不同的入口壓力，如:低壓O 50 bar ;中壓O IOObar ;高壓O 200bar等，既避免了膜片式調(diào)壓閥易磨損失效的缺點(diǎn)，又比其它的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的調(diào)壓閥簡(jiǎn)單、實(shí)用，且成本低；在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明考慮到汽車工業(yè)的復(fù)雜工況，增強(qiáng)了耐磨損、耐疲勞功能，確保長期的使用壽命要求。因此，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的效果。


本說明書包括以下附圖，其內(nèi)容分別是:·
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖3為圖1所示結(jié)構(gòu)的側(cè)面方向剖視示意圖；圖4為圖1所示結(jié)構(gòu)的立體示意圖。圖中標(biāo)記為:O1、閥體，02、閥蓋，03、閥芯，04、密封螺母，05、壓桿，06、隔板，07、調(diào)節(jié)螺桿，08、非
金屬墊塊，09、鎖緊螺母，10、活塞，11、彈簧座，12、密封環(huán)，13、鋼球，14、滑塊，15、平衡接頭，16、文丘里管，17、活塞密封圈，18、閥座，19、調(diào)節(jié)彈簧，20、平衡彈簧，21、小密封圈，22、小密封環(huán)，23、密封圈，24、螺釘，25、彈簧座鎖緊螺母；101、減壓室，102、減壓室，103、減壓室，104、通氣孔，105、輸入通道，106、輸入通道，107、輸出通道。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1至圖4所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)是使調(diào)壓閥適用于不同的輸入壓力的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供一種大流量平衡式調(diào)壓閥，所述的調(diào)壓閥包括閥體
01、閥蓋02、閥芯組件、輸入通道106、輸出通道107，所述的閥芯組件為模塊化的結(jié)構(gòu)，即:所述的閥芯組件包括閥芯03，所述的閥芯03安裝在閥座18上，所述的閥座18通過密封螺母04安裝在所述的閥體01中。所述的模塊化的結(jié)構(gòu)還包括密封圈23、平衡彈簧20、小密封圈21、小密封環(huán)22及壓桿05 ;所述的密封圈23設(shè)在閥體01與密封螺母04的接觸面上；所述的小密封圈21和小密封環(huán)22設(shè)在所述的密封螺母04與閥座18的接觸面上；所述的壓桿05的一端與所述的平衡彈簧20接觸，另一端與活塞10接觸，從而形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，并通過閥芯03的開合使輸入通道106和輸出通道107實(shí)現(xiàn)通斷。所述的模塊化結(jié)構(gòu)可以整體置換，或通過修改其中的某個(gè)或多個(gè)元件，形成新的模塊化結(jié)構(gòu)，以滿足不同的壓力和流量的要求，或方便維修，而不需要對(duì)調(diào)壓閥其它部件做任何更改。所述閥芯組件由密封螺母04、密封圈23、平衡彈簧20、小密封圈21、小密封環(huán)22、閥座18、壓桿05及閥芯03組成，從而形成一個(gè)整體模塊，并通過閥芯03的開合使輸入通道106和輸出通道107產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。所述調(diào)壓閥采用了平衡閥結(jié)構(gòu)，在閥座18上配合了小密封圈21和小密封環(huán)22，從而消除了進(jìn)口壓力(Pl)對(duì)閥座18的背向作用力，使得閥座18和閥芯03的開合不受進(jìn)口壓力(Pl)的影響，則出口壓力(P2)穩(wěn)定。一般地，通過更換所述閥芯組件模塊，使得所述調(diào)壓閥可以適用于不同的輸入壓力(Pl),如 Pl=O δΟ bar (低壓)，Pl=O 100 bar (中壓)或 Pl=O 2OO bar (高壓)等情況；或不同的溫度環(huán)境，如高溫可以達(dá)到120°C，低溫可以達(dá)到一 180°C。具體而言，通過更換壓桿05的形狀或截面積，可以獲得不同輸入壓力下的流量，減少氣流的振動(dòng)、噪聲等；通過改變閥芯03的材料、結(jié)構(gòu)，可以滿足各種溫度、壓力和介質(zhì)的氣體或液體的使用要求；通過更換小密封圈21、小密封環(huán)22，可以降低不同壓力、溫度下，閥座18受到的摩擦阻力，增強(qiáng)閥的反應(yīng)靈敏性；通過更換平衡彈簧20，可以提高閥座18的反應(yīng)速度等。

二、或者采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明的大流量平衡式調(diào)壓閥，包括閥體O1、閥蓋02、閥芯03、輸入通道106、輸出通道107以及減壓結(jié)構(gòu)，所述的減壓結(jié)構(gòu)為單級(jí)減壓結(jié)構(gòu)，所述的單級(jí)減壓結(jié)構(gòu)中設(shè)有活塞10，所述的活塞10的一端通過壓桿05與所述的閥芯03接觸；所述的活塞10的另一端與調(diào)節(jié)彈簧19接觸。本發(fā)明的調(diào)壓閥為單級(jí)減壓，減壓腔采用活塞式結(jié)構(gòu)，其活塞組件不同于傳統(tǒng)的膜片式結(jié)構(gòu)，從而減少了因大流量、大壓力波動(dòng)對(duì)膜片的損壞的風(fēng)險(xiǎn)。所述的活塞組件通過采用特殊的密封結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，因而彌補(bǔ)了活塞結(jié)構(gòu)相對(duì)于膜片結(jié)構(gòu)反應(yīng)滯后的缺點(diǎn)。三、或者采用以下技術(shù)方案:一種大流量平衡式調(diào)壓閥，包括閥體01、閥蓋02、閥芯03、輸入通道106、輸出通道107，所述的調(diào)壓閥設(shè)有活塞10，所述的活塞10的一端通過壓桿05與所述的閥芯03接觸；所述的活塞10的另一端與調(diào)節(jié)彈簧19接觸；所述的閥體01中設(shè)有隔板06，所述的隔板06將所述的輸出通道107與活塞10所在的腔體分割；在所述的隔板06上設(shè)文丘里管16，所述的文丘里管16將所述的輸出通道107與活塞10所在的腔體聯(lián)通。所述的減壓腔由隔板06分成兩個(gè)減壓室，即減壓室101、減壓室102 ;其中，減壓室102與所述的活塞組件相連，另一個(gè)減壓室101與文丘里管16和出口通道107相通。
所述的隔板06采用潤滑效果較好的非金屬材料，如PTFE等，從而減小了壓桿05的活動(dòng)摩擦力及磨損，避免了因壓桿05的磨損產(chǎn)生的金屬屑對(duì)閥芯03和閥座18等的損傷。當(dāng)出口流量(F2)增加時(shí)，文丘里管16的出口處流速也增大，形成真空負(fù)壓，從而使得減壓室102的壓力迅速降低，則調(diào)節(jié)彈簧19向下壓所述活塞組件，并驅(qū)動(dòng)壓桿05向下將閥芯03打開得更大，從而滿足增大的流量(F2)的需求，而不降低減壓室101的輸出壓力(P2 )，達(dá)到大流量,恒定、穩(wěn)壓輸出的效果。四、更具體地，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案所述的活塞10通過彈簧座11與調(diào)節(jié)彈簧19接觸。所述的彈簧座11采用特殊形式設(shè)計(jì)，與閥蓋02精密配合，以防止調(diào)節(jié)彈簧19的傾斜和扭曲變形對(duì)活塞10的影響。所述的彈簧座11通過彈簧座鎖緊螺母25緊固在所述的活塞10上。所述的調(diào)節(jié)彈簧19通過滑塊14及鋼球13支承在調(diào)節(jié)螺桿07上；所述的調(diào)節(jié)螺桿07通過鎖緊螺母09固定在所述的閥蓋02上。所述的調(diào)節(jié)彈簧19上端設(shè)有滑塊14和鋼球13，用來減小摩擦，方便調(diào)節(jié)螺桿07和彈簧19。所述的壓桿05上設(shè)有通氣孔104，將所述的閥芯03兩端的兩個(gè)減壓室101、減壓室103連通。所述的壓桿05上設(shè)有通氣孔104，將兩個(gè)減壓室101、減壓室103連成一體。所述的閥體01中·設(shè)有隔板06，在所述的隔板6上，設(shè)有文丘里管16，所述的隔板06將所述的輸出通道107與活塞10所在的腔體分割；在所述的隔板06上設(shè)文丘里管16，將所述的輸出通道107與活塞10所在的腔體聯(lián)通。所述的隔板06通過螺釘24固定在所述的閥體OI上。所述的活塞10與閥體01的接觸面上，設(shè)有密封環(huán)12和活塞密封圈17。所述的活塞密封圈17、密封環(huán)12根據(jù)不同壓力、介質(zhì)和溫度的應(yīng)用情況，可以采用不同的結(jié)構(gòu)形式，如采用唇型密封圈(Lip Ο-ring),斯特封(Step Seal),泛塞封(Variseal)等形式?；钊拿芊猸h(huán)12，可以采用多種形式或材料，以適應(yīng)不同的輸出壓力和不同的高低溫環(huán)境，如輸出壓力可以為O 20bar之間自由調(diào)節(jié)，使用溫度可以為120°C到一180°C之間自由過渡。所述的閥蓋02上，設(shè)有平衡接頭15。所述閥蓋02上，設(shè)有平衡接頭15。所述平衡接頭15可以為接軟管的接嘴或其它形式，以供不同的應(yīng)用情況作選擇，如接發(fā)動(dòng)機(jī)的真空補(bǔ)償管等。在所述的活塞10與壓桿05之間嵌有非金屬墊塊08。在活塞10上嵌有非金屬墊塊08，避免了壓桿05和活塞10的金屬對(duì)金屬的直接接觸，減少了彼此的磨損和沖擊。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，所述的調(diào)壓閥包括閥體(01)、閥蓋(02)、閥芯組件、輸入通道(106)、輸出通道(107)，其特征在于所述的閥芯組件為模塊化的結(jié)構(gòu)，即所述的閥芯組件包括閥芯(03)，所述的閥芯(03)安裝在閥座(18)上，所述的閥座(18 )通過密封螺母(04 )安裝在所述的閥體(OI)中。
2.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的模塊化的結(jié)構(gòu)還包括密封圈(23)、平衡彈簧(20)、小密封圈(21)、小密封環(huán)(22)及壓桿(05 );所述的密封圈(23 )設(shè)在閥體(OI)與密封螺母(04 )的接觸面上；所述的小密封圈(21)和小密封環(huán)(22)設(shè)在所述的密封螺母(04)與閥座(18)的接觸面上；所述的壓桿(05)的一端與所述的平衡彈簧(20)接觸，另一端與活塞(10)接觸，從而形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，并通過閥芯(03)的開合使輸入通道(106)和輸出通道(107)實(shí)現(xiàn)通斷。
3.按照權(quán)利要求2所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的活塞(10 )通過彈簧座(11)與調(diào)節(jié)彈簧(19 )接觸。
4.按照權(quán)利要求3所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈簧座(11)通過彈簧座鎖緊螺母(25)緊固在所述的活塞(10)上。
5.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的調(diào)節(jié)彈簧(19)通過滑塊(14)及鋼球(13)支承在調(diào)節(jié)螺桿(07)上；所述的調(diào)節(jié)螺桿(07)通過鎖緊螺母(09)固定在所述的閥蓋(02)上。
6.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的壓桿(05)上設(shè)有通氣孔(104)，將所述的閥芯(03)兩端的兩個(gè)減壓室(101、103)連通。
7.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閥體(01)中設(shè)有隔板(06)，在所述的隔板(6)上，設(shè)有文丘里管(16)，所述的隔板(06)將所述的輸出通道(107)與活塞(10)所在的腔體分割；在所述的隔板(06)上設(shè)文丘里管(16)，將所述的輸出通道(107)與活塞(10)所在的腔體聯(lián)通。
8.按照權(quán)利要求7所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的隔板(06)通過螺釘(24)固定在所述的閥體(01)上。
9.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的活塞(IO )與閥體(OI)的接觸面上，設(shè)有密封環(huán)(12 )和活塞密封圈(17 )。
10.按照權(quán)利要求I所述的大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閥蓋(02 )上，設(shè)有平衡接頭(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大流量平衡式調(diào)壓閥的模塊化閥芯結(jié)構(gòu)，所述的調(diào)壓閥包括閥體(01)、閥蓋(02)、閥芯組件、輸入通道(106)、輸出通道(107)，其特征在于所述的閥芯組件為模塊化的結(jié)構(gòu)，即所述的閥芯組件包括閥芯(03)，所述的閥芯(03)安裝在閥座(18)上，所述的閥座(18)通過密封螺母(04)安裝在所述的閥體(01)中。采用上述技術(shù)方案，使調(diào)壓閥適用于不同的輸入壓力；閥的芯軸同時(shí)具有平衡式調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)，使得不同的進(jìn)口壓力的波動(dòng)對(duì)出口壓力的調(diào)節(jié)、穩(wěn)定幾乎沒有影響。
文檔編號(hào)F16K1/36GK103256395SQ20131019921
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月25日
發(fā)明者李友生, 張鳳記 申請(qǐng)人:銅陵市三圓特種鑄造有限責(zé)任公司